电力系统分析基础知识点总结(第四版)

填空题1、输电线路的网络参数是指（电阻）、（电抗）、（电纳）、（电导）。2、所谓“电压降落”是指输电线首端和末端电压的（相量）之差。“电压偏移”是指输电线某点的实际电压和额定电压的（数值）的差。3、由无限大的电源供电系统，发生三相短路时，其短路电流包含（强制/周期）分量和（自由/非周期）分量，短路电流的最大瞬时的值又叫（短路冲击电流），他出现在短路后约（半）个周波左右，当频率等于50HZ时，这个时间应为（0.01）秒左右。4、标么值是指（有名值/实际值）和（基准值）的比值。5、所谓“短路”是指（电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接），在三相系统中短路的基本形式有（三相短路），（两相短路），（单相短路接地），（两相短路接地）。6、电力系统中的有功功率电源是（各类发电厂的发电机），无功功率电源是（发电机），（电容器和调相机），（并联电抗器），（静止补偿器和静止调相机）。7、电力系统的中性点接地方式有（直接接地）（不接地）（经消弧线圈接地）。8、电力网的接线方式通常按供电可靠性分为（无备用）接线和（有备用）接线。9、架空线是由（导线）（避雷线）（杆塔）（绝缘子）（金具）构成。10、电力系统的调压措施有（改变发电机端电压）、（改变变压器变比）、（借并联补偿设备调压）、（改变输电线路参数）。11、某变压器铭牌上标么电压为220±2*2.5%，他共有（5）个接头，各分接头电压分别为（220KV）（214.5KV）（209KV）（225.5KV）（231KV）。二：思考题电力网，电力系统和动力系统的定义是什么？（p2）答:电力系统：由发电机、发电厂、输电、变电、配电以及负荷组成的系统。电力网：由变压器、电力线路、等变换、输送、分配电能的设备组成的部分。动力系统：电力系统和动力部分的总和。电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别？（p4-5）答：电力系统的地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置，电力线路的路径以及它们相互间的连接。但难以表示各主要电机电器间的联系。电力系统的电气接线图主要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电机电器、线路之间的电气结线。但难以反映各发电厂、变电所、电力线路的相对位置。电力系统运行的特点和要求是什么？（p5）答：特点：（1）电能与国民经济各部门联系密切。（2）电能不能大量储存。(3)生产、输送、消费电能各环节所组成的统一整体不可分割。（4）电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速。（5）对电能质量的要求颇为严格。要求：（1）保证可靠的持续供电。（2）保证良好的电能质量。（3）保证系统运行的经济性。电网互联的优缺点是什么？（p7）答：可大大提高供电的可靠性，减少为防止设备事故引起供电中断而设置的备用容量；可更合理的调配用电，降低联合系统的最大负荷，提高发电设备的利用率，减少联合系统中发电设备的总容量；可更合理的利用系统中各类发电厂提高运行经济性。同时，由于个别负荷在系统中所占比重减小，其波动对系统电能质量影响也减小。联合电力系统容量很大，个别机组的开停甚至故障，对系统的影响将减小，从而可采用大容高效率的机组。我国电力网的额定电压等级有哪些？与之对应的平均额定电压是多少？系统各元件的额定电压如何确定？（p8-9）答：额定电压等级有（kv）：3、6、10、35、110、220、330、500平均额定电压有（kv）：3.15、6.3、10.5、37、115、230、345、525系统各元件的额定电压如何确定：发电机母线比额定电压高5%。变压器接电源侧为额定电压，接负荷侧比额定电压高10%，变压器如果直接接负荷，则这一侧比额定电压高5%。电力系统为什么不采用一个统一的电压等级，而要设置多级电压？（p8）答：三相功率S和线电压U、线电流I之间的固定关系为。当功率一定时电压越高电流越小，导线的载流面积越小，投资越小；但电压越高对绝缘要求越高，杆塔、变压器、断路器等绝缘设备投资越大。综合考虑，对应一定的输送功率和输送距离应有一最合理的线路电压。但从设备制造角度考虑，又不应任意确定线路电压。考虑到现有的实际情况和进一步发展，我国国家标准规定了标准电压等级。导线型号LGJ-300/40中各字母和数字代表什么?（p27）答：L表示铝，G表示钢，J表示多股导线绞合。300表示铝线额定截面积为300，40表示钢线额定截面积为40。什么是电晕现象,它和输电线路的哪个参数有关?答：电晕指在强电磁场作用下导线周围空气的电离现象。它和输电线路的电导G有关。我国中性点接地方式有几种?为什么110kv以上电网采用中性点直接接地?110kv以下电网采用中性点不接地方式?(p10-11)答:有不接地、直接接地、经消弧线圈接地三种接地方式。110kv以上电网采用中性点直接接地防止单相故障时某一相的电压过高。110kv以下电网采用中性点不接地方式可提高供电可靠性。架空输电线路为什么要进行换位?(p28-29)答：为了平衡线路的三相参数。中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时,各相对地电压有什么变化?单相接地电流的性质如何?怎样计算?（p11）答：故障相电压等于0，非故障相电压升高倍。单相接地电流为容性。（计算见书p11.）电力系统的接线方式有哪些？各自的优缺点有哪些?（p7）答：接线方式:有备用接线和无备用接线。有备用接线优点：提高供电可靠性，电压质量高。缺点：不够经济。无备用接线优点：简单，经济，运行方便。缺点：供电可靠性差。发电机电抗百分值的含义是什么？答：按结构区分，电力线路主要有哪几类？（p26）答：架空线路和电缆线路。架空线路主要有哪几部分组成？各部分的作用是什么？（p26）答：有导线、避雷线、杆塔、绝缘子、金具等构成。作用：(1):导线：传输电缆。（2）避雷线：将雷电流引入大地以保护电力线路免受雷击。（3）杆塔：支持导线和避雷线。（4）绝缘子：使导线和杆塔间保持绝缘。（5）金具：支持、接续、保护导线和避雷线，连接和保护绝缘子。电力系统采用分裂导线有何作用？简要解释基本原理。（P27）答：改变导线周围的电磁场分布，减少电晕和线路电抗。电力线路一般以什么样的等值电路来表示？（p46）答：π型。什么是变压器的短路试验和空载试验？从这两个试验中可确定变压器的那些参数？（p21）答：看电机书。可确定变压器的参数变压器短路电压百分数的含义是什么？p21答：含义是短路时变压器的漏抗压降。双绕组变压器的等值电路与电力线路的等值电路有何异同？答：电力线路的等值电路忽略了电导G=0。21、等值变压器模型是以什么样的等值电路来表示变压器的？有哪些特点？又是如何推导的？(p67/p21)答:有四种形式，详见课本（参考第37、38题解答）。22、变压器的额定容量与其绕组的额定容量有什麽关系？绕组的额定容量对于计算变压器参数有什麽影响？何为三绕组变压器最大短路损耗？p22-p23答:最大短路损耗指两个100%容量绕组中流过额定电流，另一个100%或50%容量绕组空载时的损耗。23、何为负荷定义？何为综合用电负荷、供电负荷和发电负荷的定义和区别？p54答:负荷:电力系统中所有消耗功率的用电设备。综合用电负荷：将工业、农业、邮电、交通、市政、商业以及城乡居民所消耗的功率总和相加。供电负荷：就是综合用电负荷加上网络中的损耗功率。发电负荷：供电负荷加上厂用电。24、电力系统负荷曲线有哪些？他们有何用途？p54-p55答：详见课本。25、组成电力系统等值网络的基本条件是什么？如何把多电压级电力系统等值成用有名制表示的等值网络？答：进行电压等级归算可把多电压级电力系统等值成用有名制表示的等值网络。26、标么值及其特点是什么？在电力系统计算中，基准值如何选择？（p60）答：特点：没有单位，是个相对值。如何选择：基准值的单位与有名值的单位相同；阻抗、导纳、电压、电流、功率的基准值之间应该符合电路的基本关系。电压、电流的基准值为线电压、线电流。阻抗，导纳的基准值为相值。功率的基准值为三相功率。27、电力系统参数用标幺值表示时，是否可以直接组成等值网络？为什么？p61-p65答：可以，28电力系统元件参数标么值得两种计算方法是否相同？为什么？答：相同。29、电力线路阻抗中的功率损耗表达式是什么？电力线路始末端的电容功率表达式是什么？上述表达式都是以单相形式推导的，是否合适三相形式？为什么？p73-74答：功率损耗表达式：；末端的电容功率：；首端的电容功率：；适用三相形式。30、电力线路阻抗中电压降落的纵分量和横分量的表达式是什么？其电压降落的计算公式是一相电压推导的，是否合适于线电压？为什么？（p75-76）答：；合适于线电压。因为基准值一样。31、什么叫电压降落？电压损耗？电压偏移？电压调整及输电效率？（p75-76）答：电压降落：线路始末两端的电压的相量之差。电压损耗：线路始末两端的电压的数值之差。电压偏移：线路始端或末端电压与线路额定电压的数值之差。电压调整：线路末端空载与负载时电压的数值之差。输电效率：线路末端输出有功与线路始端输入有功的比。32、影响电压因素有哪些？答：电压等级、导线的截面积、线路的长度、线路中的无功流动等。33、什么叫运算功率？什么叫运算负荷？一个变电所的运算负荷如何计算?答：运算功率：将变电所或发电厂母线上所连线路对地电纳中无功功率的一半并入等值电源功率。运算负荷：将变电所或发电厂母线上所连线路对地电纳中无功功率的一半并入等值负荷。34、开式网络和环式网络潮流计算的内容及步骤是什么？答：开式网络步骤：1：作等值电路。2：化简。3：逐个递推求解。环式网络步骤：1：作等值电路。2：化简。3：逐步递推计算出各节点的运算功率，运算负荷，从电源点将网络打开计算初步的功率分布，求出功率分点，然后形成两个开式网络进行计算。35、欲改变电力网络的有功功率和无功功率分布，分别需要调整网络的什么参数？答：调节相位可改变有功分布，调节电压可改变无功分布。36、求环形网络中功率分布的力矩法计算公式是什么？用力矩法求出的功率分布是否考虑网络中的功率损耗和电压降落？p93答：力矩法求出的功率分布没有考虑网络中的功率损耗和电压降落。37力矩法计算公式在什麽情况下可以简化？如何简化？答：力矩法计算公式在均一网中可以简化，将阻抗用线路长度代替。即：38电力网络常用的数学模型有哪几种？答：节点电压法，回路电流法，割集电流法。39、节点导纳矩阵有什么特点？节点导纳矩阵如何形成和修改（p115）？其阶数与电力系统的节点有什么关系？答：特点：方阵，对称阵，稀疏阵。阶数等于节点数40在复杂电力系统潮流的计算机算法中，节点被分为几个类型，已知数和未知数是什么？(p126)答：（1）PQ节点，已知注入功率P,Q未知节点电压U和相角（2）PV节点，已知注入功率P,和电压U未知注入无功Q和相角(3)平衡节点，已知节点电压U和相角，未知注入功率P,Q41、牛顿-拉夫逊法的基本原理是什么？其潮流计算的修正方程式是什么？用直角坐标形式表示的与用极坐标形式表示的不平衡方程式的个数有何不同？为什么？与节点导纳矩阵有什么关系？（P127-134）答：基本原理：非线性曲线局部线性化。修正方程：采用极坐标时，较采用直角坐标表示时少（n-m）个PV节点电压大小平方值的表示式。因对PV节点，采用极坐标表示时，待求的只有电压的相位角和注入无功功率，而采用直角坐标表示时，待求的有电压的实数部分、虚数部分和注入无功功率。前者的未知变量既少（n-m）个，方程式数也应相应少（n-m）个。42、为什么牛顿-拉夫逊法对初值的要求比较严？答:因为牛顿-拉夫逊法的基本思想是将函数或者方程进行泰勒展开,将非线性曲线局部线性化,在选择初值时,若选择不好，结果会有很大误差,甚至发散。43、PQ分解法是如何简化而来的？它的修正方程式什么？有什么特点？(p142-144)答：PQ分解法是由极坐标表示的牛拉法简化而来的。第一个简化：考虑了电力系统的一些特征（如网络参数，所以各节点电压相位角的改变主要影响各元件中的有功功率潮流从而影响各节点的注入有功功率；各节点电压大小的改变主要影响各元件中的无功功